Biologische Psychologie (Subject) / Methoden 8 - Ereigniskorrelierte Potentiale (Lesson)

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• EKP Zusammenhang mit EEG EKP ist ein EEG als Forschungsmethode: hier wird Hirnaktivität in Zusammenhang mit ienme Ereignis erfasst 
• EKP = Potentialverschiebungen die zeitlich an ein Ereignis gekoppelt sind 
• was ist ein Ereignis? typischerweise ein Stimulus oder einen Reaktion 
• wann kann ereigniskorrelierte Hirnaktivität auftreten? Vor einem Stimulus = Erwartungsprozesse in Bezug auf den Stimulus  nach einem Stimulus = Verarbeitung des Stimulus  vor einer Reaktion = Handlungsvorbereitung  nach einer Rekation = Evalutation der Handlung 
• Auswertungsschritte bei EKP 1) Filterung  2) Segmentierung  3) Baseline-Korrektur 4) Artefaktkorrektur 5) Averaging 
• Filterung 3 Arten Eliminierung von Signalen mit bestimmten Frequenzen, damit nur die interessierenden Frequenzen erhalten bleiben  1) low-cutoff/ High-Pass Filter: niedrige Frequenzen meist unter 1 Hz werden rausgefiltert (z.B alles unter 0,5Hz)  2) high-cutoff / Low-Pass Filter: z.B. alles über 40Hz, kann aber auch 30/50 sein  3) seperater Notch-Filter: für Störfrequenzen (50Hz)  => zu hohe und tiefe Frequenzen werden rausgenommen 
• Segmentierung Das fortlaufende EEG wird zerschnitten rund um die interessierenden Ereignisse (Durchgänge, Trials)  - man teilt diese Segmente auf in experimentelle Bedingungen (Belohnungssegmente/ keine Belohnungssemente) 
• Baseline-Korrektur Definition einer Baseline vor dem interessierenden Ereignis - Signal wird auf die Baseline bezogen indem man die mittlere Amplitude in dem Zeitfenster von der Amplitude an jedem Datenpunkt subtrahiert  - so macht man alle Segmente vergleichbar 
• Artefaktkorrektur - Segmente mit Artefakten werden ausgeschlossen - Definiert werden Artefakte über Amplitude und Amplitudensprünge - seperate Prozedur für die Korrektur von Augenbewegungen 
• Averaging (warum?) Wie? - Signale sind im Vergleich zum Hintergrundrauschen sehr klein  - das gemessene Signal ist also EKP+Störsignal  Lösung: Die Kurven werden über viele Durchgänge gemittelt (mind. 15) um so das Hintergrundrauschen aufzuheben  => übrig bleibt nur die stimulusspezifische Aktivität 
• um wie viel nimmt das Rauschen ab beim Averaging? mit der Wurzel der Anzahl der Durchgänge n (1/Wurzel(n))
• Was passiert beim Averaging mit der Skala? Diese wird kleiner, da ja das Signal viel kleiner ist
• Potentialstärke und Hintergrundrauschen Stärke? EKP = wengie mikro Volt Hintergrundrauschen = bis zu 100 mikro Volt 
• welche Prozedur wird oft verwendet beim EKP Oddball-Paradigma: visuelle Präsentation eines häufigen und eines seltenen Reizes (X,O)
• Average und Grand Average in Veröffentlichungen werden meistens Mittelwertskurven einer Gruppe von VP dargestellt, das ist dann der Grand Average 
• worin lassen sich EKP Komponenten charakterisieren? 1) Amplitude  2) Latenz 3) Skalpverteilung 
• wann beginnt eine EKP Komponente bei Richtungswechsel 
• Was muss eine EKP Komponente sein? reproduzierbar und manipulierbar  - bei verschiedenen Menschen in verschiedenen Kontexten auftreten  - sich in gleicher Weise verändern lassen durch Einflüsse wie Aufmerksamkeit etc. - Einflüsse auf Amplitude/ Latenz/ Skalpverteilung 
• Klassifizierung von EKP Komponenten - N für negative und P für positive Komponenten  => dabei ist nicht die absolute Polarität, sondern die Richtung entscheidend  - entweder fortlaufende Nummer oder Angabe der Latzenz  - unterscheidung zwischen Modalitäten (visuelle N1, auditorische N1 etc.) 
• ist die Varianz größer bei interindividuellen oder intraindiviudellen Vergleichen? Warum? Größere Varianz bei interindivudellen Vergleichen  individuelle Kortexfaltung, Alter, Drogenkonsum, Persönlichkeit, Zeit seit letzter Mahlzeit 
• Erste Veröffentlichung über EEG von Hans Berger 1929
• wer fand die erste kognitive EKP Komponente? Contingent negativ Variation (CNV) von Walter 1964
• Wer entdeckte die P300 Sutton 1965
• Prä-Stimulus Potentiale 1) Contingent Negative Variation (CNV)  2) Bereitschaftspotential 3) lateralisiertes Bereitschaftspotential 
• Post-Stimuluspotentiale Exogene Komponenten: 1) Auditorische N1 2) Mismatch Negativity  3) visuellen N1  Endogene Komponenten:  1) P300 2) N400 3) Feedback-related Negativity (FRN)  4) Error-related Negativty (ERN) 
• Contingent Negative Variation (CNV) - Negativierung zwischen einem Warnreiz (S1) und einem erwarteten Reiz (S2)  - meistens sind 2 Aspekte beteiligt: Verarbeitung von S1 und Erwartung von S2 - im Falle einer verlangten motorischen Reaktion ist die Negativierung vor S2 dem Bereitschaftspotential sehr ähnlihc => kontinuierliche Negativierung bis S2 
• Bereitschaftspotential - negativierung vor einer motorischen Reaktion  - Ursprung im motorischen Cortex - Form hängt vom Effektor ab 
• lateralisiertes Bereitschaftspotential - Negativierung vor einer geplanten motorischen Aktionist über dem kontralateralen motorischen größer als über dem ipsilateralen Cortex - man subtrahiert ipsi von kontralateral für beide Seite und mittelt dann für das lateralisierte Bereitschaftspotential  ((C4-C3) linke Hand - (C3-C4) rechte Hand ): 2  ist geeignet als Maß zur Aktivierung der richtigen Hand - Negativierung = richtige Hand, Positivierung = falsche Hand  - Subtraktion geschieht unter Berücksichtigung der Seite der korrekten Reaktion (links: links-rechts; rechts: rechts-links) 
• exogene Komponenten bis 200ms nach Reizdarbietung - von äußeren Faktoren bestimmt - auch evozierte Potentiale - physikalische Stimuluseigenschaften determinieren die Verarbeitung und somit die Form der Komponente => automatische Verarbitung  - Komponente ist relativ unabhängig von kognitiven Prozessen  - Komponente variiert aber mit Alter und Vigilanz 
• endogene Komponenten ab ca. 200ms nach Reizdarbietung - von physikalischen Eigenschaften des Reizes unabhängig  - hängt ab von kognitiven Komponenten wie Aufmerksamkeit 
• Auditorische N1 wann wo ist das Maximum Ursprung abhängig von bewusste Reizwahrnehmung - ca. 100ms nach auditorischem Reiz (kann aber bereits nach 75ms beginnen)  - frontozentral - im primär auditorischen Cortex  - Lautstärke und anderen physikalischen Eigenschaften  ist nicht erforderlich, hat aber auch endogene Komponenten, da man diese Komponente durch Aufmerksamkeit modulieren kann 
• Unterdrückung der N1 - wenn VP den Ton selbst generiert wird die N1 unterdrückt - wenn der Ton nicht selbst generiert wird, wird die N1 nicht unterdrückt  - die N1 Unterdrückung ist nicht abhängig von Aufmerksamkeit, passiert immer wenn Ton selbst generiert wird 
• Mismatch Negativity (MMN) wann durch wen entdeckt Aufmerksamkeit zeigt sich bei Negativierung ca. 160-220ms nach einem, von einem Standardton abweichenden Reiz  wurde von Risto Näätänen 1978 entdeckt   erfordert keine Aufmerksamkeit  verschiedenen Arten von Abweichungen (Lautstärke, Tonhöhe, Auslassungen...)  Negativierung zeigt sich nur bei Subtraktion der Reaktion bei Standardton - Reaktion bei Deviant  vermutlich durch Vergleich eines eingehenden Stimulus mit einer sensorischen Gedächtnisspur
• visuelle P1 - wann - Peak - wo - beeinflusst durch? Beginn meist zwischen 60 und 90 ms nach visuellem Reiz  Peak bei 100-130ms am stärksten lateral okzipital sensitiv für eine Reihe physikalischer Parameter (Helligkeit, Größe etc.)  - auch beeinflusst durch räumliche Aufmerksamkeit, Aktivierungslevel etc. 
• visuelle N1 wann - wo Einflüsse frühe anteriore Subkomponente: Peak nach 100-150ms zweite spätere Subkomponente: 150-200ms mit Quellen im Parietal- bzw. Okzipitalcortex  Einflüsse von räumlicher Aufmerksamkeit auf alle Komponenten im visuellen Bereich
• P300  auch P3  beschrieben durch Sutton 1965 Positivierung nach 300ms unabhängig von Reizmodalität  variable Skalpverteilung repräsentiert Erwartungsverletzung  je größer die Abweichung desto höher die Amplitude und länger die Komponente  kann nicht nebenherlaufen, erfordert Aufmerksamkeit 
• Reize von P300 müssen Aufgabenrelevanz haben, können nicht nebenherlaufen 
• was zeigt die P300 Korrelat von Kontext-Updating: Aktualisierung der Umwelt Repräsentation 
• Einflussfaktor auf die P300 - Amplitude 1) Amplitude: Funktion der lokalen Stimuluswahrscheinlichkeit, je unwahrscheinlicher der Reiz, desto höher die Amplitude  - höher bei stärkerer Anstrengung - geringer bei größerer Unsicherheit bezüglich des Zielreizes - kein Einfluss des physikalischen Stimulus, sondern des Zielstimulus 
• Einflussfaktor auf die P300 - Latenz spiegelt Dauer der Stimulus Evaluation wider wie lange man braucht um seltenen Reiz zu identifizieren erhöht beim Altern, Alkoholismus und neurodegenerativen Erkrankungen 
• Die N400 beschrieben durch wo was Kutas und Hillyard 1980 Negativierung nach 400ms centroparietal mit leichter Dominanz rechtshemisphärisch spezifisch für semantische Erwartungsverletzungen, meist im Kontext von Sprachreizen  Negativierung wieder nur in der Differenzkurve zw. erwartetem und unerwaretem Reiz!!! - auch unpassende nicht-sprachliche Reize können die P400 auslösen 
• Feedback-related Negativity (FRN) - Verhaltensrückmeldung verursacht FRN - Miltner 1997 - stärker ausgeprägt bei negativem Feedback, also bei keiner Belohnung  - Quelle im anterioren cingulären Cortex (ACC)  - tritt bei verschiedenen Arten von Rückmeldungen auf  - Amlitude spiegelt negativen Vorhersagefehler wider  => zeigt sich beim lernen, wenn man noch nicht weiß was stimmt und was nicht 
• Error-related Negativity (ERN) - Reaktionsevaluation - wenn man einen Fehler macht - beginnt schon etwas vor Reaktion, weil man weiß, dass man einen Fehler machen wird - ist eine reaktionsbezogenen Komponente - zeigt sich sowohl bei bewussten, als auch bei unbewussten Fehlern 
• Unterschied FRN und ERN FRN= beim Lernen, man lernt aus Feeback  ERN = reaktionsbezogen, ist eine Reaktion au fdas Verhalten; man weiß was stimmt und was nicht 

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